マヌエル・フォスター天文台

マヌエル・フォスター天文台

天文台のドーム内にあるミルズ望遠鏡
別名	マヌエル・フォスター天文台
位置	サン クリストバルの丘、サンティアゴ、サンティアゴ首都圏、チリ
座標	南緯33°25′20″ 西経70°37′57″ / 南緯33.4221° 西経70.6324° / -33.4221; -70.6324
高度	850メートル（2,790フィート）
設立	1903
Webサイト	astro.uc.cl/en/divulgacion-2/foster-observatory
望遠鏡
ミルズ望遠鏡 0.93 m反射鏡
マヌエル・フォスター天文台の位置
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マヌエル・フォスター天文台（Observatorio Manuel Foster ）は、1903年にチリのサンティアゴ近郊のサン・クリストバル山に建設された天文台です。この場所はもともと、慈善家ダリウス・オグデン・ミルズにちなんで、 DOミルズ天文台として知られていました。南半球の星を観測するためにリック天文台の支局として建設され、アメリカの天文学者WWキャンベルの指揮の下、宇宙空間における太陽の運動の頂点を決定するための大規模なプロジェクトに使用されました。

プロジェクトの初期資金は、2年間の運営資金に充てられました。キャンベルが重傷を負っていたため、遠征隊は彼の助手であるウィリアム H. ライトが指揮しました。望遠鏡と観測ドームを設置した後、機器の品質が満足のいくものであることがわかり、1903年後半に運用が開始されました。合計800枚の分光写真が、1905年10月までに収集されました。1906年3月にヒーバー D. カーティスが運用を引き継ぎ、ミルズからの新たな資金によって天文台の改良が可能になりました。この天文台で収集されたデータを使用して、キャンベルは1926年に太陽の動きに関する研究を完了しました。資金が追加され、1928年にチリの弁護士マヌエル フォスター レカバレンがチリ カトリック大学のために天文台を購入し、その管理下に移るまで、天文台の運用は継続されました。

天文台はサンティアゴ・メトロポリタン公園内にあり、 2010年に国定記念物に指定されました。主望遠鏡は口径0.93メートル（3.1フィート）のカセグレン反射望遠鏡で、赤道儀が付いています。^[1]この装置は回転ドームの中に収納されています。

1897年、天文学者ウィリアム・ウォレス・キャンベルはウィリアム・H・ライトの助力を得て、北半球にある見かけの視等級が5.51以上のすべての星の視線速度を測定するプログラムを開始した。 ^{[2]この作業は、}リック天文台の91cm（36インチ）望遠鏡に取り付けられた、新しく設置されたミルズ分光器によって容易になった。^{[3]この機器は、}恒星のスペクトルを撮影するために特別に設計され、銀行家ダリウス・O・ミルズの助成金によって可能になった。1895年5月に初めて使用され^[4]、非常に成功を収め、以前の機器よりも精度が1桁向上した。設計には3つのプリズムと鉄アーク比較システムが含まれていた。しかし、たわみと光損失の問題があり、その能力は限られていた。^[5] 1903年までに、設計が改良され、より暗い等級の星の測定が可能になった。^[2]

1894年、キャンベルは南半球の星についても同様の視線速度測定の必要性を初めて認識した。^[6]これにより、近隣の星に対する太陽系の動きをより完全に調査できるようになる。 ^[7]リック天文台の所長ジェームズ・エドワード・キーラーは1900年8月12日に亡くなり、^[8]キャンベルは1901年1月1日付けで後任に指名された。^[2]キャンベルが南半球の天文台の必要性をD.O.ミルズに伝えると、ミルズはこの遠征に資金を提供することに同意した。^[8]合計で26,075ドルが提供され、この2年間の遠征に必要な機器、建物の建設、給与、旅費、物資の費用を賄うことになった。これは2023年の時点で954,971ドルに相当する。完成した天文台は、北部の調査に使用された機器の分光機能をはるかに安価に複製したものになる予定だった。^[9]結果として得られたコストは、リック天文台の主望遠鏡のコストの18分の1でした。^[10]天文台の設置場所として、キャンベルは当初オーストラリアを検討していました。しかし、気候記録や他の天文学者の報告によると、チリの方が良い場所であることがわかりました。彼は最終的に、物資や住居が容易に利用できるように、チリの首都サンティアゴの近くに設置することに決めました。^[11]

リック天文台には予備の 92 cm (36.25 インチ)の銀メッキ放物面 ガラス鏡があったが、形が不完全であった。カセグレン式の 反射望遠鏡に決定した後、1901 年の春に鏡は再調整のためアレゲニーのジョン A. ブラッシャー社に送られた。しかし、中央の穴をあけているときに鏡が壊れたため、新しい鏡を注文しなければならなかった。架台はロサンゼルスのフルトン エンジン工場で製作され、1901 年 12 月に天文台に到着した。天文台の回転式鋼鉄ドームはワーナー アンド スウェイジー社が製作し、分光器とその他の光学系はブラッシャー社が製作した。1902 年に鏡が到着したとき、再び誤った形になっていることが判明し、修正のために返送しなければならなかった。スケジュールが遅れたため、完成した機器をテストせずに最終目的地に出荷することが決定された。完成した鏡は1903年2月に到着し、その結果、遠征隊は南部の雨季が始まる4月にチリに到着した。^[6]

WWキャンベルは当初この遠征隊に同行する予定だったが、装備のテスト中に重傷を負った。^[12]代わりに、キャンベルの仲間であるウィリアム・H・ライトが遠征隊を率い、ハロルド・K・パーマーが助手となった。彼らは1903年2月28日、パシフィック・メールの蒸気船ペルー号でサンフランシスコを出航した。[6] パナマで蒸気船コロンビア^号に乗り換え、 4月18日にバルパライソに到着した。港での暴動による1か月の遅延の後、装備は降ろされ、鉄道で193キロメートル（120マイル）離れたサンティアゴに輸送された。そこで彼らは、事前の取り決めにより支援に同意していたチリ政府関係者らに出迎えられた。^[13]

天文台に適した場所を探した結果、キャンベルの一般的な要件を満たす最適な場所として、サン・クリストバル山の中腹に決定した。この尾根はサンティアゴの北東郊外に位置し、市街地から 262 メートル (860 フィート) の高さにある。 ^[14]これにより、市街地のほこりやもやから離れた場所となり、谷で頻繁に発生する霧からも解放される。さらに良いことに、山頂の温度範囲は下よりも低いことがわかった。残念ながら、その年の天候は異常に曇りがちで、観測テストは制限された。5 月下旬にバルパライソでのストライキが終了し、天文台の機器を出荷して建設を開始できるようになった。^[13]

輸送中の望遠鏡の損傷は軽微だった。しかし、ドームはひどく錆びた状態で到着し、修理が必要だった。天文台の土台は5月27日に崩落した。^[12]ドームは木で覆われた鉄骨構造で、厚く塗装されたキャンバスで覆われていたが、防水性はなかった。^[10]観測者は市内に宿泊していたため、夜ごとに天文台に登る必要があった。^[14]メイン望遠鏡の最初のテストは1903年9月11日に開始された。いくらかの帯状収差が見つかったが、夜遅くに機器が冷えるにつれて減少した。しかし、この欠陥はこの種の分光作業では重大ではないことが判明した。望遠鏡は、冷えると焦点が変わることがわかった。銀メッキの鏡の性質上、雨季には頻繁に起こる晴れた湿った夜には使用できなかった。銀コーティングは、時間の経過とともに変色により反射率が急速に低下し、それを補うためにより長い露出時間が必要になった。分光器の動作はリック天文台の機器と同程度の精度であることがわかった。^[10] 1904年6月1日までに、この観測所では380枚の分光写真が収集された。^[15]

資金援助を受けた観測プログラムは1905年10月に終了した。この時点で、赤緯-25°より南の明るい星のスペクトルが取得され、145個の星の作業リストが作成され、そのうち少なくとも4枚の写真プレートが撮影されていた。スペクトログラムの総数は800で、リストに載っていた星は676個、測定不能だった星は92個だった。天文学者たちは視線速度が変化する星を22個発見した。^[9]ミルズはさらに5年間、ステーションに資金援助を続けることに同意した。この新しい観測期間を率いるため、臨時天文学者ヒーバー・D・カーティスが1905年12月30日にサンフランシスコを出航した。同月、パーマーはリック天文台に戻り、スペクトログラムプレートの測定を開始した。^[16]カーティスは1906年3月1日に遠征隊の指揮を執り、ライトは米国に帰国した。^[6]カーティスの助手ジョージ・F・パドックは1906年8月2日に到着した。^[14]

新たな資金は天文台の改良に充てられた。^[16]最初の変更は、機械工場と観測員用の部屋 2 室を収容する追加の建物の建設であった。^{[16]移動が困難であることが判明した}赤緯軸に新しいベアリングが取り付けられた。より暗い星を研究するための新しい分光器 2 台が作られ、夜間にドームを人工的に冷却するための冷蔵ユニットが設置され、鏡を迅速に銀メッキするための装置が組み立てられた。^[14]鏡の最初の銀メッキは 1906 年 3 月に行われた。これに続いて、露出時間は 40% 短縮された。しかし、コーティングの効率は 1 か月後に元のレベルに戻った。ウィルソンは、最良の結果を得るには 2 か月ごとに銀メッキする必要があると結論付けた。ドームの漏れやすいキャンバス カバーは、1906 年初頭に亜鉛メッキ鉄に交換された。 ^[10]

データ収集はその後3年間続けられ、年間約200夜は観測に非常に適した日であった。作業のほとんどは、下限が約7.0等級の2プリズム分光器で行われた。1909年後半までに、2,700枚の写真乾板が作成された。48の候補分光連星と、固有運動の大きいいくつかの星が特定された。1909年2月から3月にかけて、望遠鏡はモアハウス彗星の観測に使用された。6月5日、ジョセフ・H・ムーアがサンティアゴに到着し、天文台の責任者となった。カーティスは6月17日にカリフォルニアに向けて出発し、^{[17]パドックは7月に出発し、}ロスコー・F・サンフォードが後任となった。^{[18] [19]} 12月初旬までに、主に赤緯-20°未満の合計725個の星の分光写真が撮影され、測定され、データが収集された。合計3,608枚の分光プレートが作成された。^[20]

1910年にD.O.ミルズが死去した後、息子のオグデン・ミルズが1913年までこの場所の資金を提供することに同意した。^{[8] [21]}総額3万ドルが提供され、1914年までの経費を賄った。 ^[18]通常の測定に加えて、キャンベルは追加の時間を利用して南半球の星雲の分光測定を行うことにしました。これは、北半球でジェームズ・E・キーラーが行った13個の星雲の測定を補完するものでした。 ^[20]大マゼラン雲の12個の星雲の観測により、この雲が250～300km/秒（160～190マイル/秒）の速度で後退していることが示され、渦巻き星雲と関連している可能性があることが示唆されました。^[22] 4年間の任期を終えてムーアは1913年にカリフォルニアに戻り、^[19]同年8月1日付けでラルフ・E・ウィルソンに交代した。 ^[23]サンフォードはさらに2年間留まり^[24]、1915年6月に辞任した。^{[19] [25]}

オグデン・ミルズによる資金提供は1917年に全額終了し、残りの期間はミルズを含む天文台の友人14人によって資金提供された。^[23]ウィルソンは1913年から1917年6月に辞職するまでサンティアゴのインスティテュート・イングレスの数学教師アーサー・A・スコットの支援を受け、^{[ 26]その後}チャールズ・M・ハファーの支援を受けた。^[28] 1918年6月、ウィルソンは職を辞して米国に戻り、その後オハイオ州デイトンで第一次世界大戦で使用する航空機の建造という従軍任務に従事した。パドックは軍当局からその任務の許可を得られなかったため、ハファーは単独で観測所に残った。^[29]ハファーは1919年10月まで観測所を運営し、その後パドックは5年間復帰した。 1919年に天文台はリック天文台のチリ観測所と改名された。天文台の最後の所長はフェルディナンド・J・ノイバウアーで、1924年1月22日に就任した。^[23]

1926年、キャンベルは視線速度の研究に基づいて赤道座標における太陽の運動の速度と頂点を推定することができた。 ^[30]

これは、現在の推定位置（α＝271°、δ＝30°）からそれほど遠くないヘラクレス座^[31]に位置しており、速度は19.7 km/s。^[32]観測所は1928年までリック天文台の管理下で運用され、^[11]約10,700枚の分光写真が作成された。^[33]両半球からの観測プログラムの結果はその時に発表された。^{[34] [33]}

この天文台はチリの弁護士マヌエル・フォスター・レカバレンが購入し、1928年にチリ・カトリック大学に寄贈された。 ^{[34] [35]}当時、この望遠鏡は南半球で最大、世界で10番目に大きい望遠鏡であった。1940年代には^{[34] 、ドイツの天文学者エーリッヒ・P・ハイルマイヤーが、}セフェウス座ベータ星やその他の変光星の分光研究に使用した。^{[11] [36]}サンティアゴ大都市圏の成長により、観測条件は着実に悪化した。^[34]天文台の一部が火災で損傷し、助手が事故で片目を失った。ハイルマイヤーは、水道、天文学者、資金の不足について不満を述べた。^[37]大学は、技術的および経済的問題により1948年に運用を停止するまで、断続的に運用を続けた。^[36]

天文台の修復は1980年代に始まり、^[38] 1982年以降、天文台は再び大学による研究と教育に利用されるようになった。^[1] RS CVn変光星、ウォルフ・ライエ星、およびベータ・ケフェウス星の研究に特に重点が置かれた。 ^[36] 1986年にはハレー彗星の観測が一般向けに行われ、続いて1984年には超新星 SN 1987Aの観測が行われた。 ^[38]しかし、都市の成長と光害により、観測の質は時間とともに低下した。天文台は1995年に完全に運用を停止し、2010年に国定記念物に指定された。^[1]現在、この場所は主に教育目的で使用されており、一般のガイド付きツアーに開放されている。^[39]

• 天文台一覧

• Campbell, WW (1911)、「DO Mills Expedition to the Southern Hemisphere」、Popular Astronomy、19 : 84–86、Bibcode :1911PA.....19...84C。
• Campbell, WW; Moore, JH (1918)、「輝線星雲の分光速度」、Lick Observatory の出版物、13 : 75–186、Bibcode :1918PLicO..13...75C。
• Duerbeck, HW (2003 年 3 月)、Sterken, C. (編)、「チリにおける 1849 年から 2002 年までの国内および国際天文学活動」、HR 図の選択された領域における周期的、周期的、および確率的変動の相互作用、ASP カンファレンス シリーズ、第 292 巻、サンフランシスコ: 太平洋天文学会、p. 3、Bibcode :2003ASPC..292....3D。
• ハイルマイヤー、E. Vogt, N. (1982)、「Das 1 m-Teleskop der Manuel-Foster-Sternwarte in Santiago: eine neue Beobachtungsmöglichkeit an der Südhalbkugel」、Mitpeilungen der Astronomischen Gesellschaft (ドイツ語)、55 : 167、Bibcode :1982MitAG..55R.167H
• Moore, JH (1938 年 8 月)、「Lick Observatory での 50 年間の研究」、Publications of the Astronomical Society of the Pacific、50 (296): 189–203、Bibcode :1938PASP...50..189M、doi :10.1086/124926、JSTOR  40711763、S2CID  120982180。

• 天文台の歴史的写真、マヌエル・フォスター、ヨーロッパ南天天文台、2011年7月8日、 2021年5月25日閲覧。
• フォスターとALMA：チリ初の国際天文台と最新鋭の天文台が国家遺産の日に協力、アタカマ大型ミリ波サブミリ波干渉計、2015年5月26日、 2021年5月23日閲覧。
• 「Observatorio Manuel Foster (1903)」、Lugares de Ciencia (スペイン語) 、 2023-01-03取得。